Gelatin

Cancer is one of the major problems worldwide, despite all the efforts to find an efficient treatment, it’s expected an increase in the incidence and prevalence of this disease in the next years. Relapse and development of therapy-resistant metastases, hinders an effective treatment and are sustained by the presence of cancer stem cells (CSC) within the tumor. Thus, it is of utmost importance to develop therapies that could also target this cell subpopulation. Specific delivery of chemo- or gene therapy to tumors by targeted nanotechnology-based drug delivery systems (nanoDDS) are critical to guarantee the treatment efficacy. Therefore, the aim of this project consists in the design of innovative functionalized polymeric micelles (PM) for drug and gene delivery, which should be able to reach not only the bulk tumor cells but also the CSC. Different drugs and types of genetic material will be encapsulated in order to assess the PM versatility. Appropriate in vitro and in vivo assays will be carried out in order to extensively characterize and validate the safety and the efficacy of the system. The proposed NanoDDS was recently patented due to their robust results in terms of in vitro biological efficacy and selective targeting for the cells of interest. So, we expect that this previous work will serve as a platform for the development of new therapies for cancer treatment and CSC-related tumor recurrence. The PM versatility for the entrapment of different drugs/genetic material and for the conjugation with different targeting moieties, give us a wide range of new therapeutic opportunities. Finally, the simple preparation method and the safe and biodegradable nature of the selected polymers are key factors that would make easier the scale-up and the implementation of these NanoDDS into the clinical practice.

According to the WHO, in 2012 almost 14 million cases of cancer occurred around the world, increasing to almost 24 million in 2025 [1]. In addition, in 2012 cancer was responsible for more than 8 million deaths and mortality it’s expected to be more than 14 million in 2035 [1]. The treatment of primary tumors and advanced stages of cancer, in addition to the treatment of the adverse effects of current therapies, has very large financial implications in the health systems of the countries. In the US, breast cancer treatment cost 17 billion dollars expecting an increase of the value for 20 500 million dollars in 2020 [2]. For this reason, the development of systems for most efficient treatment and with fewer side effects gained special importance.

[1]. World Health Organization, GLOBOCAN 2012.
[2]. Gener, P., et al., Nanomedicine (Lond), 2016. 11(3): p. 307-20.

El càncer és un dels principals problemes a nivell mundial, malgrat tots els esforços per trobar tractaments eficaços, s’espera un augment en la incidència i prevalença d’aquesta malaltia en els propers anys. La recaiguda i el desenvolupament de metàstasis resistents a la teràpia dificulten un tractament eficaç i se sustenten per la presència de cèl·lules mare cancerígenes (CSC) dins del tumor. Per tant, és de vital importància desenvolupar teràpies que també puguin dirigir-se a aquesta subpoblació cel·lular. L’administració específica de quimioteràpia o teràpia genètica als tumors mitjançant sistemes d’administració de fàrmacs basats en nanotecnologia (nanoDDS) és fonamental per garantir l’eficàcia del tractament. Per tant, l’objectiu d’aquest projecte consisteix en el disseny d’innovadores micel·les polimèriques (PM) funcionalitzades per al subministrament de fàrmacs i gens, que haurien de poder aconseguir no solament les cèl·lules tumorals en conjunt sinó també les CSC. S’encapsularan diferents fàrmacs i tipus de material genètic per avaluar la versatilitat de les PM. Es duran a terme assajos apropiats in vitro i in vivo per caracteritzar i validar àmpliament la seguretat i l’eficàcia del sistema. El NanoDDS proposat va ser patentat recentment degut als seus resultats robusts en termes d’eficàcia biològica in vitro i el marcatge selectiu per a les cèl·lules d’interès. Per tant, esperem que aquest treball previ serveixi com a plataforma per al desenvolupament de noves teràpies per al tractament del càncer i la recurrència del tumor relacionada amb les CSC. La versatilitat de les PM per atrapar diferents fàrmacs/material genètic i per a la conjugació amb diferents fraccions de marcatge, ens dóna una àmplia gamma de noves oportunitats terapèutiques. Finalment, el mètode de preparació simple i la naturalesa segura i biodegradable dels polímers seleccionats són factors clau que facilitarien l’ampliació i la implementació d’aquests NanoDDS en la pràctica clínica.

Segons l’OMS, al 2012 es van produir gairebé 14 milions de casos de càncer a tot el món, i s’espera que augmenti a gairebé 24 milions al 2025 [1]. A més, l’any 2012 el càncer va ser responsable de més de 8 milions de morts, i s’espera que la mortalitat sigui de més de 14 milions al 2035 [1]. El tractament dels tumors primaris i les etapes avançades del càncer, a més del tractament dels efectes adversos de les teràpies actuals, té implicacions financeres molt grans en els sistemes de salut dels països. Als EE.UU., El tractament del càncer de mama va costar 17 mil milions de dòlars i s’espera un augment del valor de 20.500 milions de dòlars al 2020 [2]. Per aquesta raó, el desenvolupament de sistemes per al tractament més eficient i amb menys efectes secundaris va adquirir especial importància.

[1]. World Health Organization, GLOBOCAN 2012.
[2]. Gener, P., et al., Nanomedicine (Lond), 2016. 11(3): p. 307-20.